Einleitung
Auch in Ländern mit etabliertem Rettungsdienst bleibt die Prognose nach einem
Herz-Kreislauf-Stillstand noch immer schlecht. In Europa überleben lediglich durchschnittlich
8% der Patienten nach Herz-Kreislauf-Stillstand außerhalb des Krankenhauses, in Deutschland
sind es 13,2% [1 ]
[2 ]. Ein Teil dieser
Patienten könnten von einer extrakorporalen Reanimation (ECPR) durch Anlage einer
venoarteriellen extrakorporalen Membranoxygenierung (VA-ECMO-Therapie) als Bridging-Verfahren
profitieren.
Ouweneel et al. zeigten 2016 in einer Metaanalyse einen signifikanten Vorteil der
ECLS-Verwendung (ECLS: Extracorporeal Life Support) in Bezug auf das 30-Tages-Überleben sowie
günstiges neurologisches Outcome [3 ]. 2020 konnten Yannopoulos et al. in der ARREST-Studie (randomisiert
kontrollierte Studie) ein signifikant verbessertes Überleben bis zur Entlassung in der
ECPR-Gruppe (VA-ECMO) versus konventionelle CPR (cCPR) bei Patienten mit OHCA (Out of Hospital
Cardiac Arrest) und refraktärem Kammerflimmern zeigen [4 ]. Zu berücksichtigen in der Aussagekraft
dieser Studie ist allerdings die geringe Patientenzahl. Bekräftigen können die Aussagekraft
dann allerdings wiederum Metaanalysen von Miraglia et al. [5 ], Alfalasi et al. [6 ] und Downing et al. [7 ], die ebenso ein
signifikant verbessertes Überleben und neurologisches Outcome jeweils in der ECPR-Gruppe
nachweisen konnten. In der Prague-OHCA-Studie von Belohlavek und Kollegen konnte im
randomisierten Vergleich ECPR vs. cCPR vor Ort kein signifikanter Unterschied, aber ein nicht
signifikanter positiver Trend bezüglich 180-Tages-Überleben mit gutem neurologischem Outcome
zugunsten der ECPR-Gruppe (31,5% vs. 22%, Belohlavek J et al. 2022) [8 ] gezeigt werden. Einschränkend muss
allerdings erwähnt werden, dass hier ein Maßnahmenbündel, wie frühzeitiger Transport,
Temperaturmanagement, verglichen wurde und nicht nur die singulären Maßnahmen ECPR versus
konventioneller Reanimation.
Suverein et al. konnten jüngst in ihrer randomisiert kontrollierten Studie ebenfalls
keinen signifikanten Unterschied zwischen der ECPR-Gruppe und der konventionellen CPR
feststellen [9 ].
Die ECPR wird als individuelle Rescue Therapy im Sinne eines Bridgings (beispielsweise
Bridging to Diagnosis, Therapy oder Recovery sowie auch als kurzfristiges Therapieziel als
Bridging to Decision) eingesetzt [10 ]
[11 ]
[12 ]
[13 ]
[14 ]
[15 ]
[16 ]
[17 ].
Derzeit wird die ECPR auch in den Guidelines des European Resuscitation Council (ERC) 2021
bei therapierefraktärem Herz-Kreislauf-Stillstand als Einzelfallentscheidung unter bestimmten
Umständen empfohlen [2 ].
Maßgeblich für den Therapieerfolg und das Outcome ist neben der Ursache des
Kreislaufstillstandes eine unmittelbar begonnene und qualitativ hochwertige mechanische
Reanimation. Hasselquist-Ax et al. konnten nachweisen, dass höhere Raten der cCPR durch Laien
mit einer verbesserten 30-Tage-Überlebensrate bei OHCA assoziiert ist [18 ].
Auch das Alter des Patienten scheint einen deutlichen Einfluss auf das Patientenoutcome zu
haben [19 ]
[20 ]
[21 ].
Die Dauer der cCPR bis zum Start der VA-ECMO hat sich in den meisten Untersuchungen
ebenfalls als ein Parameter erwiesen, der insbesondere eng mit dem neurologischen Outcome der
Patienten verbunden ist [22 ]
[23 ]. Die Dauer einer cCPR entspricht der Low-Flow-Zeit [24 ]. Verschiedene Studien
konnten einen signifikanten Zusammenhang zwischen Low-Flow-Zeit (Zeit
Herz-Kreislauf-Stillstand bis ECPR) und dem Überleben bzw. einem guten neurologischen Outcome
herstellen [19 ]
[25 ]
[26 ].
Im Gegensatz zu den vorher genannten Faktoren erscheint eine Verkürzung des Intervalls
zwischen Kreislaufstillstand und Etablierung der ECPR einer Intervention zugänglich.
Eine Option wäre eine Erhöhung der Anzahl der Zentren, die eine ECPR-Therapie anbieten, um
die Anfahrtswege für den Rettungsdienst zu verringern und über diesen Ansatz eine Verkürzung
der Low-Flow-Zeit zu erreichen.
Um diese Hypothese zu überprüfen, führten wir eine retrospektive Analyse in unserer
Patientenkohorte von ECPR-Patienten durch mit der Frage, inwieweit die Entfernung des
Notfallortes von unserem Zentrum Einfluss auf die Eintreffzeit des Rettungsdienstes im
Schockraum oder die Zeit bis zum Anschluss an die VA-ECMO hatte.
Methoden
Analysiert wurden die klinischen Daten von 143 Patienten, die mittels ECPR in unserem
Zentrum zwischen 2014–2018 behandelt wurden. Die Analyse wurde durch die Ethikkommission der
Charité – Universitätsmedizin Berlin genehmigt. Analysiert wurden klinische Daten aus
Einsatzprotokollen und dem Patientendatenmanagementsystem (COPRA). Entfernungen der
Notfallorte zum ECPR-Zentrum wurden mittels Google Maps (kürzester Fahrtweg) berechnet. Hierzu
musste daher eine eindeutige Adresse (Straße und Hausnummer, Bezirk) zur Bestimmung des
Notfallortes vorliegen.
Die statistische Analyse erfolgte mittels SPSS (IBM SPSS Statistics Version 25). Die
Ergebnisse werden abhängig von ihrer Skala in Anteilen (%), Median mit 25–75%-Quartilen
(Interquartilbereich [IQR]) oder arithmetischem Mittel mit 95%-Konfidenzintervall (95%-KI)
angegeben. Die statistische Signifikanz wurde gegebenenfalls mit dem
Wilcoxon-Mann-Whitney-Test getestet. Ein p-Wert von weniger als 0,05 wurde als statistisch
signifikant angesehen. Zur Analyse der Stärke einer linearen Korrelation wurde jeweils der
Korrelationskoeffizient nach Pearson bestimmt.
Ergebnisse
Studienpopulation
Analysiert wurden Daten von insgesamt 143 Patienten, welche die entsprechenden
Einschlusskriterien (= ECPR-Therapie) erfüllten und für die die Entfernung des Notfallortes
von unserem Zentrum ermittelt werden konnte. Die Baseline-Charakteristika der analysierten
Population sind der nachfolgenden Tabelle ([Tab. 1 ]) zu entnehmen.
Tab. 1
Patientencharakteristika; die Daten werden als Median (25. und 75.
Perzentile) oder als absolute Zahl angegeben. OHCA (Out of Hospital Cardiac Arrest –
außerklinischer Herz-Kreislauf-Stillstand), EMS (Emergency Medical Service –
Rettungsdienst).
Variabel
Anteil
* Zeitraum von Kollaps mit sofortiger Laienreanimation bis Ankunft
ECPR-Zentrum.
Geschlecht (männlich)
112 (78,3%)
Alter (Jahre)
53,5 (40,75–65)
Primärrhythmus EMS (schockbar)
68 (47,6 %)
Rhythmus bei Aufnahme (schockbar)
38 (26,6 %)
Zeit CPR bis Aufnahme (Minuten)*
63 (50–80)
Zeit CPR bis Start ECPR (Minuten)
100 (80–115)
In 49 Fällen konnte eine eindeutige Diagnose und damit ein Grund für den
Herz-Kreislauf-Stillstand diagnostiziert werden. Dabei stellte der Myokardinfarkt in 34
Fällen den Hauptgrund für den Herz-Kreislauf-Stillstand dar. Der nachfolgenden Tabelle
([Tab. 2 ]) können die
festgestellten Ursachen des Herz-Kreislauf-Stillstandes entnommen werden.
Tab. 2
Festgestellte Gründe für den Herz-Kreislauf-Stillstand in 49
Fällen (= 34,3%). Angabe als absolute Zahl, % bezieht sich auf Gesamtzahl der geklärten
Diagnosen.
Ursache
Anteil
Lungenartenembolie
1 (0,7%)
Perikardtamponade
2 (1,4%)
Badeunfall
3 (2,1%)
Hirnblutung
2 (1,4%)
Sepsis
1 (0,7%)
Myokardinfarkt
34 (23,8 %)
Herzrhythmusstörung
2 (1,4 %)
Aortendissektion
4 (2,8 %)
Von den Patienten dieser Kohorte konnten 9,8% lebend entlassen werden.
Entfernung vom Notfallort
In 119 Fällen konnten gültige Daten zur Bestimmung der Entfernung zwischen Notfallort
und ECPR-Zentrum eindeutig ermittelt werden. Im Median betrug diese Entfernung 6,87 km
(4,55–10,22 km, 25. und 75. Perzentile).
Korrelation zwischen der Entfernung und Dauer der CPR bis Aufnahme
Es wurde die Korrelation der Entfernung (Notfallort bis ECPR-Zentrum) mit der Dauer der
Reanimation (Zeitdauer CPR bis Aufnahme) berechnet. Hier zeigte sich eine schwache
Korrelation, die statistisch nicht signifikant ist ([Abb. 1 ]).
Abb. 1 Keine signifikante Korrelation zwischen der Dauer der CPR bis Aufnahme und der
Entfernung. Korrelationskoeffizient nach Pearson 0,15 (schwache Korrelation); p = 0,12
(nicht signifikant).
Korrelation zwischen der Entfernung und Dauer der CPR bis zum Start der ECPR
Ebenso wurde die Korrelation zwischen der Entfernung (Notfallort und ECPR-Zentrum) und
der Dauer der CPR bis zum Start der ECPR berechnet. Es zeigt sich eine schwache und nicht
signifikante Korrelation ([Abb. 2 ]).
Abb. 2 Keine signifikante Korrelation zwischen der Dauer der CPR bis zum Beginn der ECPR
sowie Entfernung. Korrelationskoeffizient nach Pearson 0,05 (schwache Korrelation);
p = 0,73 (nicht signifikant).
Diskussion
Unsere Untersuchung konnte keine signifikante Korrelation zwischen der Entfernung vom
Notfallort zum weiterbehandelnden Zentrum und der Dauer der Low-Flow-Zeit nachweisen. Weder
die Dauer bis zur Aufnahme im ECPR-Zentrum (= Dauer der Maßnahmen vor Ort PLUS Transportzeit
ins ECPR-Zentrum), noch die Dauer bis zum Start der VA-ECMO zeigten eine signifikante
Korrelation.
Verschiedene Studien kamen zu dem Ergebnis, dass die Zeitspanne zwischen dem
Kreislaufstillstand und dem Beginn der ECPR, die Low-Flow-Phase-Zeit, ein unabhängiger Faktor
für das Überleben ist.
So konnten dies Kagawa et al. bereits 2010 mit ihrer Studie, die das Überleben von
ECPR-Patienten bei In- und Out of Hospital Cardiac Arrest verglich, zeigen [27 ].
Zu ähnlichem Ergebnis kamen Wengenmaier et al. [28 ] in ihrer Studie: Die Low-Flow-Zeit war
bei IHCA-Patienten signifikant kürzer und es bestand auch ein signifikanter Unterschied
bezüglich des Überlebens zwischen den Gruppen. Wenngleich nicht auszuschließen ist, dass auch
andere Faktoren diesen Unterschied bedingen könnten, kamen die Autoren zu dem Schluss, dass am
ehesten die Dauer der mechanischen Reanimation für den beobachteten Unterschied verantwortlich
sei.
Andere Fallserien und retrospektive Studien zeigten auch einen Überlebensvorteil der ECPR
im Vergleich zur cCPR bei kürzerem Zeitintervall zwischen Herzstillstand und ECPR (z. B. Chen
et al. 2008 [29 ],
Blumenstein et al. 2016 [30 ]).
Auch in unserer eigenen Berliner Beobachtungsstudie konnte dies gezeigt werden [31 ].
Für die Beurteilung der Qualität des Minimalkreislaufes unter Herzdruckmassage gibt es
derzeit keinen validierten Parameter. Es gibt allerdings Hinweise darauf, dass durch eine
mechanische Reanimation nur maximal 25% des normalen Herzzeitvolumen erreicht werden können
[32 ]
[33 ]. Dies kann den
Zusammenhang zwischen neurologischem Outcome und der Länge der Low-Flow-Phase erklären.
Grunau et al. kamen in ihrer retrospektiven Analyse einer großen Kohorte von Patienten mit
OHCA zu dem Ergebnis, dass unter konventioneller Reanimation die Chance auf eine
Spontanzirkulation mit nachfolgend zufriedenstellendem neurologischem Ergebnis nach etwa
20 min rapide abnimmt und nach dieser Zeit der Einsatz einer extrakorporalen Zirkulation unter
Abwägung von Nutzen und Risiko gerechtfertigt erscheint [34 ].
In einer Studie von Poppe et al. [35 ] betrug die mittlere Zeit zwischen CA und ECPR nur bei 50% der
Patienten etwa 60 min. Sowohl die Leitlinie des European Resuscitation Council (ERC) [36 ] als auch ein
deutsches Konsensuspapier von Michels und Kollegen [37 ] betonen daher die Notwendigkeit, die
Low-Flow-Zeit zu minimieren, und definieren eine Dauer von > 60 min seit dem Kollaps als
Ausschlusskriterium für einen sinnhaften Einsatz der extrakorporalen Reanimation.
Wenn die Dauer des Low-Flows ein Schlüsselfaktor für die Überlebensrate ist [38 ], gilt es, diese kurz
zu halten und auch ECPR-Teams in das Rettungsdienstsystem einzubinden [39 ]. Hier bieten sich als
mögliche Strategien einerseits der möglichst zeitnahe Transport unter laufender mechanischer
Reanimation in ein Zentrum mit der Möglichkeit zur Durchführung einer ECPR-Therapie an oder
alternativ der zügige Transport eines ECMO-Teams an den Notfallort, um die Behandlung bereits
vor Ort zu beginnen.
Welche Strategie geeignet ist, die Prognose der Patienten zu verbessern, wird kontrovers
diskutiert. Die technischen und personellen Voraussetzungen für eine sichere Etablierung der
extrakorporalen Zirkulation in der Klinik sind sicher in den meisten Fällen günstiger. Die
sichere Anwendung einer komplexen Therapie, wie es die ECPR-Behandlung sicherlich darstellt,
ist jedoch auch von der Häufigkeit der Anwendung durch das entsprechende Team abhängig.
Barbaro et al. konnten 2015 [40 ] in einer Analyse des ELSO-Registers zudem zeigen, dass eine höhere
Fallzahl (ECMO-Behandlungen) mit einer niedrigeren Sterblichkeit assoziiert ist: Erwachsene
Patienten, die in Krankenhäusern mit mehr als 30 jährlichen ECMO-Fällen eine ECMO erhielten,
hatten eine signifikant niedrigere Sterblichkeitsrate (Adjusted Odds Ratio, 0,61; 95%
Konfidenzintervall, 0,46–0,80) im Vergleich zu Erwachsenen, die in Krankenhäusern mit weniger
als 6 jährlichen Fällen eine ECMO erhielten [41 ].
Die These, dass durch eine Verkürzung des Anfahrtsweges durch Erhöhung der Anzahl der
ECPR-Zentren die Dauer der konventionellen Reanimation und damit die Low-Flow-Phase
signifikant verkürzt werden kann, wird durch unsere Daten auch nicht gestützt.
Der Transport eines Patienten unter laufender mechanischer Reanimation bleibt immer eine
logistische Herausforderung für das Notfallteam vor Ort.
Lokale Beschaffenheiten des Einsatzortes, wie enge Wohnungen und Treppenhäuser oder auch
die Verkehrssituation, können einen schnellen Abtransport des Patienten erschweren, wie
bereits Lamhaut et al. 2012 berichteten [42 ].
Auch eine möglicherweise eingeschränkte Qualität der Herzdruckmassage während des
Transports, selbst unter Einsatz einer mechanischen Reanimationshilfe, muss in die
Überlegungen einbezogen werden.
Einen alternativen Ansatz zur Verkürzung der Low-Flow-Phase stellt der Transport eines
Implantationsteams zum Notfallort dar, um besagte logistische Hindernisse zu umgehen. Die
Machbarkeit dieser Strategie konnten u. a. Lamhaut et al. in Paris nachweisen. Sie verglichen
zudem in ihrer Studie 2 ECPR-Management-Strategien [43 ]. Hierbei konnte gezeigt werden, dass die
Gruppe, die präklinisch durch ein ECPR-Implantationsteam mittels ECPR behandelt wurde, eine
signifikante kürzere Low-Flow-Zeit und ein signifikant verbessertes Outcome (Überleben 29%
gegenüber 8% [p < 0,001]) aufwiesen.
Song et al. haben in einem Modell für das Stadtgebiet von Sydney, Australien, für
verschiedene ECPR-Strategien berechnet, wie viele Patienten innerhalb von 60 min an eine
VA-ECMO zur ECPR angeschlossen werden könnten [44 ]. Sie kamen zu dem Ergebnis, dass die Zahl
der innerhalb der vorgegebenen Zeit erfolgreich an eine VA-ECMO zu bringenden Patienten
deutlich erhöht werden könnte, wenn eine sogenannte Rendezvous-Strategie zur Anwendung käme.
Die Patienten würden hierbei durch den Rettungsdienst in das nächstgelegene Krankenhaus
verbracht und treffen hier auf das alarmierte ECMO-Team, das hier die weitere Versorgung des
Patienten übernimmt. Allerdings konnte auch gezeigt werden, dass dennoch mehr Patienten direkt
am Notfallort mittels ECPR durch mobile ECPR-Implantationsteams behandelt werden könnten. Nach
Schätzungen der Autoren kann nur bei Patienten mit einem 10-min-Transportzeit-Radius zum
ECPR-Zentrum eine ECPR innerhalb von 60 min etabliert werden, da bereits im Durchschnitt
27 min für die Behandlung am Notfallort vor dem Transport benötigt werden. Die
Behandlungszeiten am Notfallort vor Transport führt laut den Autoren auch dazu, dass die
Rendezvous-Strategie einen ähnlich limitierten Radius um die Notaufnahmen hat.
Spigner et al. berechneten ein ähnliches Modell für Albuquerque (New Mexico) [45 ]. Ein beschleunigter
Transport wurde in diesem Modell mit einer präklinischen ECPR verglichen. Auch hier zeigte
sich eine durchschnittlich geringere Dauer der Low-Flow-Zeit beim Einsatz von präklinischer
ECPR im Vergleich zur Implantation nach Transport ins ECPR-Zentrum.
Unsere Daten resultieren aus einer retrospektiven Analyse, sind daher lediglich
hypothesengenerierend und können keine Kausalität aufzeigen. [Tab. 1 ] zeigt sowohl lange Zeitspannen (Kollaps) bis zur
Aufnahme im ECPR-Zentrum sowie bei der Implantation/Start der VA-ECMO. Letztendlich handelt es
sich um eine retrospektive Analyse von Real-Life-Daten. Unser ECPR-Zentrum wurde 2014
gegründet, Abläufe vor Ort wurden initial simuliert und trainiert. Die Indikationen zur ECPR
waren zum Teil eher weit gefasst (z. B. Zeit bis Start VA-ECMO) [46 ]. Abläufe wurden über die Zeit stets
analysiert und angepasst, sodass im Laufe der Zeit eine deutliche Verbesserung erzielt werden
konnte.
Gleichzeitig benötigt die Implementation eines ECPR-Systems in einem Rettungsdienstbereich
wie in Berlin Zeit, bis dieses fest integriert ist – heute mittels entsprechenden
Handlungsanweisungen der Berliner Feuerwehr [47 ]. Dies hat zwischenzeitlich präklinische
Abläufe deutlich verbessert, standardisiert und Zeiten deutlich verkürzt. So ist heute in den
Berliner Handlungsanweisungen die Prüfung der ECPR-Kriterien durch den Rettungsdienst nach dem
3. Reanimationszyklus vorgesehen. Nicht zuletzt ist in unseren Daten die präklinische
Gesamtdauer erfasst; es wird also nicht unterschieden zwischen reiner Transportzeit und der
Zeitdauer der Vor-Ort-Maßnahmen.
Neben den erwähnten Punkten der kleinen Fallzahl und unterschiedlichen Zusammensetzung der
prä- und innerklinischen Teams gehört dies auch zu den Limitationen unserer
Single-Center-Studie und ist in Summe auch ein Grund für das geringe Überleben in dieser
Kohorte.
Welche Faktoren am Notfallort die Transportzeiten ins Zentrum beeinflusst haben, kann den
vorliegenden Daten nicht entnommen werden.
Inwieweit regional spezifische Faktoren das Ergebnis beeinflussen, kann nur spekuliert
werden. Ob die im großstädtischen Raum von Berlin erhobenen Daten auf andere Regionen
übertragbar sind, bleibt ebenfalls offen.
